氦气是气质联用系统中最常见的载气，同时也是一种重要的战略资源，在当前大环境下氦气价格持续上涨，也让气质联用系统的用户产生了“氦气焦虑”。2022 年 6 月，安捷伦全球同步发布多款气质联用系统，包括单四极杆气质联用系统 5977C，三重四极杆气质联用系统 7000E　和　7010C 三款产品。安捷伦推出的新产品也带来了“颠覆性”的革新：研发推出专用氢气作为　GCMS 载气的新型离子源（HydroInert，氢气惰性离子源）。

氢气的特殊理化性质不仅有助于改善色谱行为，而且在安捷伦创新专有技术　JetClean（智氢洁离子源）中被证明可用于降低离子源的清洁需求，使得清洁频率减少高达 90％【1】。氢气作为载气重新定义了气质联用系统的性能，从分析速度、分离度、峰型、稳定性等多个维度创造了更多系统提升空间。德国消费品安全委员会（Ausschuss fürProduktsicherheit，　AfPS）发布的新版多环芳烃测试标准 AfPS GS 2019：01 PAK　中就已经提供了氢气作为　GCMS 载气的谱图结果。气质联用系统的未来已来、行则将至。我们就先以多环芳烃为例，感受氢气作为载气带来的变化。　

·土壤和沉积物　·

HJ 805－2016　中规定了土壤和沉积物中多环芳烃的测定方法，升温程序持续 28 分钟，首先我们看看相同升温程序用氢气分析的谱图：

和　HJ 805 标准中提供的谱图对比，最直接的改善是分析时间更短、峰型更好，同时我们不禁会有两个问题：

1。保持分离度要求的前提下，氢气作为载气能多快？

2。排除色谱柱等其它色谱因素，仅考虑氢气作为载气单一变量能带来多大变化？

为了回答这两个问题，我们加快升温程序、使用完全相同的色谱柱来进行对比。下图显示了使用 HP－5ms UI（20 m，　0.18 mm，　0.18　μm）氦气和氢气作为载气的谱图结果，升温程序为　80℃ 保持 1 min，20℃／min 升温至　300℃ 保持 5 min。以保留时间最长的苯并［g，h，i］苝计，分析时长从标准方法的 28 分钟缩短至　13 分钟，效率提升了一倍以上！

由于茚并［1,2,3－cd］芘和二苯并［a，h］蒽存在一定程度的离子干扰，通常需要完全基线分离来避免对定量产生影响。我们更进一步地看看它们的分离度和峰型。很显然，在其他色谱条件均相同的情况下，氢气作为载气分离度更好、峰对称、更尖锐，同时分析时间显著缩短。

除了色谱行为的改善以外，在氢气的作用下多环芳烃能够实现极宽的线性范围，图 5　中显示了苯并［g，h，i］苝在 1.0 ppb￣50 ppm 超过四个数量级的范围内校正曲线依然线性良好。

使用配备了氢气惰性离子源（HydroInert）的 8890－5977C　气质联用仪对基质复杂的土壤样品进行稳定性测试【2】，27　种多环芳烃的加标浓度为　100 ppb。在 100 针进样测试的过程中，无需维护进样口或色谱柱，结果也始终保持稳定，如图 6 所示。

·食品中多环芳烃 ·

2022 年 3 月开始实施的《GB 5009.265－2021　食品安全国家标准食品中多环芳烃的测定》更新检测项目为食品中欧盟优先控制的 16　种多环芳烃，增加了婴幼儿配方奶粉、辅助食品中的 4　种多环芳烃检测。标准中的 16　种检测项目均为高沸点多环芳烃，特别是保留时间最长的四种二苯并芘，沸点甚至高达 500℃　以上，极易产生峰型拖尾的问题。

在色谱柱相同的条件下（与国标规定相同），对比结果中氢气的作用尤为明显：分离度更好、峰对称、更尖锐，同时分析时间显著缩短。

使用配备了氢气惰性离子源（HydroInert）的 8890－5977C　气质联用仪对婴儿配方奶粉中多环芳烃进行加标回收和重现性验证【3】，借助　Agilent Captiva 增强型基质去除小柱（EMR－Lipid）去除婴儿配方奶粉中的脂质而无需进行繁杂冗长的皂化、净化、氮吹步骤，同样获得了稳定可靠的结果。

结语
 

表 1. 氢气作为载气的色谱行为优势

未来已至，安捷伦氢气惰性离子源（HydroInert）让氢气作为气质联用系统的载气切实可行，并且在分离度、峰型、分析速度等诸多方面已经被验证明显优于氦气作为载气的效果。甚至在灵敏度、重复性、稳定性、线性范围、维持离子源清洁等更多维度表现出巨大潜力。这一切不仅是消除了“氦气焦虑”、降本增效，更是正在改变和颠覆我们对于气质联用性能的认知。同时，国际上已经有氢气作为载气的标准推出，国内用户也迈出了探索的脚步。在这个创新与变化的新节点，选择改变无疑将带来一系列的挑战，但也毫无疑问地会让气质联用的分析工作者们获益良多。

“道阻且长，行则将至；行而不辍，未来可期”。

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